شیمی تخصصی پایداری شکست سنتی هیدرولیک را افزایش می دهد

[ad_1]

ارائه شده توسط:

آرم E&P

یادداشت سردبیر: این مقاله در خبرنامه جدید E&P وجود دارد. در خبرنامه E&P در اینجا مشترک شوید.


صنعت نفت و گاز در دو دهه گذشته تغییر اساسی کرده است. با معرفی حفاری جهت دار و نوآوری در تکنیک های شکست هیدرولیک ، توانایی تولید موثر هیدروکربن ها از سنگ های غیر متعارف شیل به واقعیتی تبدیل شده است که ذخایر قابل بازیابی قابل دستیابی به صنعت را حداقل 50 سال دیگر افزایش داده است.

یکی از تفاوتهای عمده بین تولید هیدروکربن از مخازن معمولی در مقابل مخازن غیر متعارف شیل ، نیاز به شکستن سنگ برای ایجاد مسیرهای جریان هیدروکربنها به داخل چاه حفر شده است. بدون این شکستگی سنگ مخزن ، هیچ تولیدی از این سازه ها وجود نخواهد داشت. تا حدود 20 سال پیش ، سنگ شیل به عنوان “سنگ” برای مخازن معمولی در نظر گرفته می شد ، بنابراین کسی حدس نمی زد که این صنعت بتواند به طور م efficientثر ذخایر هیدروکربن محبوس در داخل را تولید کند.

پمپاژ فشار نیوپارک
شیمی تخصصی پایداری شکستگی هیدرولیک سنتی را افزایش می دهد. (منبع: Newpark Fluids System)

روند شکست هیدرولیکی سنگ شیل شامل پمپاژ مقادیر زیادی آب با سرعت و فشار بالا برای ایجاد و انتشار ترک یا شکستگی در سنگ است ، در حالی که همزمان این ترک ها را با شن و ماسه پر می کنید تا شکستگی ها برای تولید طولانی مدت باز بمانند.

به عنوان مثال ، تا حدود پنج سال پیش ، یک چاه بزرگ غیر متعارف در غرب تگزاس برای قرار دادن 30 مجموعه شکستگی (به عنوان مثال ، مراحل) در امتداد چاه چاه افقی به حدود 10 میلی گرم میلی گرم آب نیاز داشت. این مقدار آب معادل مقدار مورد نیاز برای پر کردن حدود 15 استخر شنا به اندازه المپیک است. امروزه بسیاری از چاه های شیل در حوضه دلاور در نیومکزیکو حدود 20 میلی گرم آب برای شکستن هر چاه استفاده می کنند.

مقدار آب مورد استفاده برای پشتیبانی از تکمیل چاه های شیل آمریکا نجومی است. تاکنون بیشتر آب مورد استفاده آب شیرین گرفته شده از رودخانه ها ، دریاچه ها و سفره های آب کم عمق است.

بدیهی است که این روش پایدار نیست. اما چرا این صنعت در مقایسه با آب تولید شده با نمک از آب شیرین برای این کاربردها استفاده کرده است؟ دلیل آن این است که بیشتر مواد شیمیایی استاندارد که برای شکستگی هیدرولیک استفاده می شود با این نمکهای شور تولید نمی شود. این ناسازگاری ها می توانند بهره وری پمپاژ را در طول فرآیند شکستن محدود کنند و همچنین به طور بالقوه مکانیسم آسیب را که مانع تولید و در نتیجه ماندگاری مالی چاه می شود ، تقویت کنند.

ماده اصلی شیمیایی مورد استفاده برای تسهیل پمپاژ بالا برای آب در حین شکستگی هیدرولیک ، اصطکاک کاهنده (FR) نامیده می شود ، و هدف آن کاهش فشار ایجاد شده در هنگام تلاش برای پمپاژ حجم زیاد آب با سرعت بالا از طریق یک لوله نسبتاً کوچک این کار را با کاهش نیروهای اصطکاک حاصل از پمپاژ با سرعت بالا در امتداد دیواره لوله انجام می دهد.

FR های استاندارد موجود در بازار به گونه ای طراحی نشده اند که با نمک شور سازگار باشند زیرا برای تصفیه آب آشامیدنی ایجاد شده اند. در بیشتر موارد ، طراحی این مواد شیمیایی تغییر نکرده است ، زیرا هزینه تولید مجدد در کارخانه های تولیدی برای تولید مولکول های مختلف در این حجم بالا وجود دارد. وقتی این مواد شیمیایی مبتنی بر طرح های قدیمی به نمک نمکی تزریق می شوند ، می توانند چالش های ناسازگاری ایجاد کنند. این مشکلات ناسازگاری می تواند منجر به اتصال سطح تجهیزات در حین کار ، ناتوانی در دستیابی به میزان پمپ به صورت طراحی شده و / یا فشارهای بسیار زیاد پمپاژ شود که با حداکثر مجاز برای عملکرد ایمن تجهیزات پمپاژ معاشقه می کنند.

سیستم های تحریک مایع

هنگامی که نیوپارك در حال بررسی روشی برای تمایز خط تولید مایعات تحریك خود در بازار آمریكا بود ، یك رویكرد توسعه سیستم های سیال بود كه به صنعت اجازه می دهد از آب شورتر و شورتر بدون هیچ گونه مشكل عملیاتی استفاده كند.

علاوه بر پرداختن به این چالش زیست محیطی در سرزمین های ایالات متحده ، این روش همچنین می تواند برای رشد شکستگی غیر متعارف شیل در مناطقی که آب شیرین کالای کمیاب یا گران است ، مانند خاورمیانه و آفریقا ، در آینده قابل استفاده باشد. در صورت تکمیل این طرح ها ، این FR ها باید بتوانند در آب دریا عملکرد موثری داشته باشند که در برخی از این مناطق نیز به راحتی در دسترس است.

علاوه بر اهداف عملکرد فنی ، توانایی دستیابی موفقیت آمیز به این ویژگی ها به تحقق هدف دیگری نیز کمک می کند – کمک به مشتریان در بهبود امتیاز ESG. توانایی استفاده از آب نمک بازیافتی بیشتر در عملیات شکستن بر خلاف حجم زیادی از آب شیرین ، به مشتریان E&P این امکان را می دهد تا تأثیرات زیست محیطی عملیات خود را کاهش دهند و به بهبود مشخصات ESG خود کمک کنند.

مطالعه موردی

پس از یک سال و نیم توسعه و انجام آزمایش های میدانی با مشتریان در ایالات متحده در سه ماهه چهارم سال 2020 ، نیوپارک اولین مجموعه از مشاغل شکستنی پشت به پشت با استفاده از فن آوری FR تحمل نمک در غرب تگزاس را به خود اختصاص داد.

این پروژه دو هدف داشت:

  1. کاهش اصطکاک کارآمد را در حین استفاده از درصد بالاتر نمک شور برای شکستن کامل چاه های حوضه پرمین فراهم کنید. و
  2. با ایجاد ویسکوزیته در آب نمک ، بار زیادی از ماده اصلی را حمل کنید.

از امروز ، به دلیل فقدان مقررات رسمی مربوط به استفاده از آب شیرین در شکستگی ، فقط عملیات نیو مکزیکو دلاور از 100٪ نمک شور استفاده می کند ، اگرچه بسیاری از مشتریان دائماً در تلاشند از درصد بالاتری از نمک استفاده کنند و وابستگی خود را به آب شیرین کاهش دهند.

پمپاژ فشار نیوپارک
رویکرد نیوپارک ارزیابی آسیب رسانایی احتمالی شکست در تمام FR ها و HVFR های آن و طراحی راه حلهای کاهش به صورت مناسب است. (منبع: Newpark Fluids System)

FR با ویسکوزیته بالا متحمل به آب نمک

برخی از FR های با ویسکوزیته بالا (HVFR) مقاوم در برابر نمک نیوپارک برای ایجاد کار در آب نمک با محتوای نمک به بالا 300000 ppm در کل مواد جامد محلول ، که تقریبا 7.5 برابر شورتر از آب دریا معمولی است ، تولید شده اند.

علاوه بر توانایی کنترل فشار پمپاژ هنگام استفاده از نمک شور برای شکستگی ، آنها همچنین مهندسی شده اند تا غلظت های بیشتری از ماده اولیه را به شکستگی های ایجاد شده منتقل کنند ، به مشتریان اجازه می دهد شکستگی های خود را تا حد بیشتری باز کنند ، که به نوبه خود سرعت بالاتری را نیز به همراه دارد. تولید هیدروکربن از این چاه ها.

از آن زمان نیوپارک یک پد 99 مرحله ای دیگر را با یک شرکت بزرگ پمپاژ فشار تکمیل کرده است که نه تنها در طراحی خود درصد بالایی از آب تولید شده و بارهای زیاد را تولید می کند ، بلکه با استفاده از HVFR های Newpark’s Transition نیز با سرعت تا 150 بار در دقیقه پمپ می کند.

این موفقیت ها بهمراه این واقعیت که برخی از محصولات سری Transition نیز خود شکسته شده اند و باعث هدایت مجدد شکستگی بالا می شوند ، منجر به تأیید یکی از بزرگترین فشار دهنده های فشار در زمین آمریکا شده است.

مشاغلی که تاکنون با استفاده از HVFR های Transition تکمیل شده اند با توجه به مشتریان Newpark با نرخ بالاتر از حد انتظار و در برخی موارد تا دو برابر نرخ پیش بینی شده تولید می شوند. نفوذ بازار در ایالات متحده برای HVFR های مقاوم در برابر آب نمک نیوپارک در حال بهبود است ، و همه نشانه ها نشان می دهد که این می تواند تازه شروع باشد ، زیرا شکستگی های هیدرولیکی بازی های غیرمعمول شیل در سراسر جهان گسترش می یابد.


محتوای مرتبط:

28 مه 2021: شیمی هوشمند پایدار از UPP باعث افزایش کارایی تکمیل می شود

25 مارس 2021: ProPetro از فناوری اسید اصلاح شده جدید برای عملیات شکست هیدرولیک در حوضه پرمین بهره می برد

26 ژانویه 2021: ویترین فناوری شکست هیدرولیک

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>